1、材料学专业毕业论文 精品论文 壳聚糖衍生物非病毒基因载体的研究关键词:阳离子多糖 精氨酸修饰 基因载体 基因转染摘要:壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优
2、化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素
3、酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。 N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的 NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中 DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构
4、象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+
5、离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达
6、。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。正文内容壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因
7、血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导
8、的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。 N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的 NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中 DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结
9、果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖
10、载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA
11、支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究
12、主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100
13、倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化
14、修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 F
15、ITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系
16、。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的
17、制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖
18、及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的
19、球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧
20、光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生
21、物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外
22、光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的
23、毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度
24、颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一
25、种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的
26、优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共
27、价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其
28、与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞
29、,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光
30、标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成
31、聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA
32、与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FT
33、IR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶
34、的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显
35、示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降
36、解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着
37、典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著
38、变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH
39、 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FI
40、TC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳
41、聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜
42、和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基
43、磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果
44、表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值
45、7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好的生物相容性,生物降解性,低免疫原性以及无毒性的优点。壳聚糖通过静电作用可以与 DNA 形成聚电解质复合物,保护 DNA 免受核酸酶的降解,从而促使 DNA 顺利的进入细胞,因此壳聚糖作为非病毒基因载体具有广泛的应用前景。本
46、文制备了两种新型的壳聚糖非病毒载体,精氨酸修饰的壳聚糖(Arg-CS)和 N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPCS) ,探讨其物理化学性质及其与 DNA 之间的相互作用及基因转染行为,对壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记条件进行了优化,探讨了精氨酸修饰壳聚糖载基因血管支架体内局部释放基因的可行性。本研究主要包括以下几个方面: 精氨酸修饰的壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。通过红外光谱和核磁共振图谱分析,可以确认精氨酸已经共价连接到壳聚糖上。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。用透射电镜,原子力显微镜和光子相关光谱检测复合物的表面形态和尺寸大小
47、分布,结果表明,精氨酸修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物(N/P=2:1)呈现不规则的球形,复合物的直径分布大多在 80150nm 之间,有利于基因转染。 精氨酸修饰的壳聚糖介导的基因转染研究。精氨酸修饰的壳聚糖介导荧光素酶质粒的表达较未修饰的壳聚糖介导的荧光素酶质粒的表达提高了大约 100 倍,在整个实验浓度范围内,精氨酸修饰的壳聚糖及其与 DNA 的复合物对 HeLa 细胞的毒性非常小。N-亚甲基磷酸化壳聚糖的制备及其与 DNA 相互作用的研究。以红外光谱(FTIR)分析表明改性后的壳聚糖的特征基团有显著变化;13C NMR 检测进一步证明了亚甲基磷酸基团的引入。通过复凝聚的方法,制备了纳米
48、尺寸的NMPCS/DNA 聚电解质复合物。考察了共聚物与 DNA 的相互作用情况,复合物中DNA 的构象变化和复合物的形态和粒径。圆二色谱结果表明 DNA 与壳聚糖作用形成纳米尺寸的复合物后仍然保持着典型的 B 型构象。透射电镜,原子力显微镜检测结果表明,不同 N/P 下的 N-亚甲基磷酸化修饰的壳聚糖/DNA 纳米复合物呈现较规则的球形,且在高电荷比时可形成尺寸较小的纳米尺度颗粒。 以人宫颈癌细胞 HeLa 为宿主细胞,尝试了以 NMPCS 为载体介导含荧光素酶的pGL3 质粒的体外转染,重点研究了 pH 值和 N/P 比对转染效率的影响。实验结果表明,载体可有效将质粒转染 HeLa 细胞,
49、获得的最佳转染效率运高于裸 DNA和 CS,与 PEI 相当。基于磷酸基团对钙离子有良好的鳌合能力制备了聚合物盐型 NMPCS-Ca 载体,并用于介导基因转染,其转染过程类似于传统的 P-Ca 载体,并认为 Ca2+离子通道促进了转染过程。 壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究。考察了 FITC 与壳聚糖反应的主要影响因素,观察了荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响,建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与 FITC 的添加比例为 25:1,在 pH 值 7.5 室温 25反应 4 小时。 精氨酸修饰壳聚糖载基因支架血管内基因转运的研究。细胞转染实验显示,支架表面细胞及支架邻近细胞大量转染,远离支架细胞未见转染。动物实验结果显示,支架植入部位荧光素酶高表达,同时有 2 只动物肝脏标本有微量表达,其他部位未见表达。精氨酸修饰壳聚糖质粒 DNA 支架有望成为一种新型有效的血管内基因转运体系。壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,具有良好